DE112017006067T5

DE112017006067T5 - Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie und eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie

Info

Publication number: DE112017006067T5
Application number: DE112017006067.2T
Authority: DE
Inventors: Yuki Sugimoto; Atsushi MINAGATA
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: DE112017006067B4; CN110024205A; US10693175B2; JP6870582B2; JP2018092915A; US20200058952A1; CN110024205B

Abstract

Eine bipolare Elektrode hat eine Metallfolie, eine erste Aktivmaterialschicht, die an einer vorderen Fläche der Metallfolie vorgesehen ist, und eine zweite Aktivmaterialschicht, die eine größere Fläche als die erste Aktivmaterialschicht hat und die an einer hinteren Fläche der Metallfolie vorgesehen ist. Die zweite Aktivmaterialschicht hat eine Region mit niedriger Dichte, die in einem Umfangsabschnitt in einer Draufsicht aus Sicht von einer Dickenrichtung der Metallfolie angeordnet ist, und eine Region mit hoher Dichte, die weiter im Inneren angeordnet ist als die Region mit niedriger Dichte und die eine kleinere Porosität hat als die Region mit niedriger Dichte.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie und betrifft eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie.
Technischer Hintergrund
Eine bipolare Elektrode, die eine Metallfolie, eine Positivelektrodenaktivmaterialschicht, die auf eine Fläche der Metallfolie beschichtet ist, und eine Negativelektrodenaktivmaterialschicht, die auf die andere Fläche beschichtet ist, hat, kann als eine Elektrode in einer Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie verwendet werden. Die Positivelektrodenaktivmaterialschicht enthält Nickelhydroxid (Ni(OH)₂) als ein Positivelektrodenaktivmaterial. Des Weiteren enthält die Negativelektrodenaktivmaterialschicht eine Wasserstoffspeicherlegierung als ein Negativelektrodenaktivmaterial.
In der bipolaren Elektrode werden, nach Beschichten der Positivelektrodenaktivmaterialschicht und der Negativelektrodenaktivmaterialschicht auf die Metallfolie, diese Aktivmaterialschichten gepresst und mit der Metallfolie in engen Kontakt gebracht, wodurch ein Ablösen und Abfallen der Aktivmaterialschichten von der Metallfolie unterdrückt wird und eine Lade- und Entladeleistung verbessert wird. Beispielsweise wird in einer bipolaren Elektrode, die in einer Lithiumionensekundärbatterie verwendet wird, ein Pressen auf die gesamte Fläche der bipolaren Elektrode angewendet (Patentdokument 1).
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2012-129070
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Jedoch wird in der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie, im Gegensatz zu der Lithiumionensekundärbatterie, Sauerstoffgas von der positiven Elektrode während eines Überladens erzeugt. Dieses Sauerstoffgas wird gewöhnlich in der Negativelektrodenaktivmaterialschicht absorbiert und reagiert dann mit Wasserstoff in dem Negativelektrodenaktivmaterial, das im Voraus als eine Ladereserve vorgesehen ist, und wandelt sich zu Wasser um. Wenn jedoch die Negativelektrodenaktivmaterialschicht eine geringe Porosität hat, ist es schwierig, dass Sauerstoffgas, das von der positiven Elektrode erzeugt wird, in das Negativelektrodenaktivmaterial eindringt, und somit kann sich das Sauerstoffgas in der Batterie ansammeln. Falls sich des Weiteren ein Innendruck der Batterie aufgrund der Ansammlung von Sauerstoffgas erhöht, kann in einigen Fällen ein Sicherheitsventil betätigt werden. Als eine Folge kann ein Gleichgewicht zwischen der Ladereserve und einer Entladereserve verlorengehen, was zu einer Verschlechterung der Batterie führen kann.
Um solche Probleme zu vermeiden, falls die Porosität der Negativelektrodenaktivmaterialschicht einfach erhöht wird, ist es jedoch wahrscheinlich, dass es Probleme wie ein Ablösen oder Abfallen der Negativelektrodenaktivmaterialschicht von der Metallfolie oder eine Verschlechterung eines Lade- und Entladeverhaltens gibt.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht solch eines Hintergrunds gemacht worden, und es ist eine Aufgabe von dieser, eine bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie, die eine exzellente Lade- und Entladeleistung hat und in der ein Ablösen oder Abfallen einer Aktivmaterialschicht von einer Metallfolie und eine Erhöhung eines Innendrucks einer Batterie unterdrückt werden, und eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie vorzusehen, die diese bipolare Elektrode hat.
Lösung der Probleme
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie, wobei die bipolare Elektrode eine Metallfolie, eine erste Aktivmaterialschicht, die an einer vorderen Fläche der Metallfolie vorgesehen ist, und eine zweite Aktivmaterialschicht hat, die an einer hinteren Fläche der Metallfolie vorgesehen ist und eine größere Fläche als die erste Aktivmaterialschicht hat. Die zweite Aktivmaterialschicht hat eine Region mit niedriger Dichte, die in einem Umfangsabschnitt in einer Draufsicht aus Sicht von einer Dickenrichtung der Metallfolie angeordnet ist, und hat eine Region mit hoher Dichte, die inwärts von der Region mit niedriger Dichte angeordnet ist und eine kleinere Porosität als die Region mit niedriger Dichte hat.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie (nachstehend einfach als „bipolare Elektrode“ bezeichnet) hat eine erste Aktivmaterialschicht und eine zweite Aktivmaterialschicht, die eine größere Fläche als die erste Aktivmaterialschicht hat, an einer Metallfolie als ein Stromabnehmer. Die zweite Aktivmaterialschicht hat eine Region mit niedriger Dichte, die in einem Umfangsabschnitt in einer Draufsicht aus Sicht von einer Dickenrichtung der Metallfolie angeordnet ist, und eine Region mit hoher Dichte, die weiter innen angeordnet ist als die Region mit niedriger Dichte und die eine kleinere Porosität hat als die Region mit niedriger Dichte.
In dieser Weise ist, in der bipolaren Elektrode, die Porosität der zweiten Aktivmaterialschicht nicht einfach erhöht, sondern die Region mit niedriger Dichte ist an der bestimmten Position vorgesehen, die der Umfangsabschnitt der zweiten Aktivmaterialschicht ist. Somit hat die bipolare Elektrode eine exzellente Lade- und Entladeleistung. Des Weiteren löst sich, in der bipolaren Elektrode, die Aktivmaterialschicht weder von der Metallfolie ab noch fällt sie von der Metallfolie ab. Des Weiteren wird in der bipolaren Elektrode eine Erhöhung des Innendrucks der Batterie unterdrückt.
Das heißt durch Vorsehen der Region mit niedriger Dichte in dem Umfangsabschnitt der zweiten Aktivmaterialschicht, wird Sauerstoffgas, das während einer Überladung erzeugt wird, in der Region mit niedriger Dichte effizient absorbiert. Als eine Folge erhöht sich die Gesamtmenge von Sauerstoffgas, das in der zweiten Aktivmaterialschicht absorbiert werden kann. Deshalb wird eine Erhöhung eines Innendrucks der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie unterdrückt.
Des Weiteren erhöht sich, durch Vorsehen der Region mit niedriger Dichte in dem Umfangsabschnitt der zweiten Aktivmaterialschicht, die Menge der Elektrolytlösung, die in der Region mit niedriger Dichte gehalten wird. Somit wird die Elektrolytlösung, die als Gas während eines Überladens verbraucht wird, von der Region mit niedriger Dichte zu der Region mit hoher Dichte nachgefüllt, und daher wird eine Konzentration eines Stroms zu einem Teil, wo die Elektrolytlösung aufgrund eines lokalen Verschwindens der Elektrolytlösung verbleibt, abgemildert. Als eine Folge ist eine Lebensdauercharakteristik der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie verbessert.
Des Weiteren wird eine ausreichende Haftfestigkeit der zweiten Aktivmaterialschicht mit der hinteren Fläche der Metallfolie in der Region mit hoher Dichte, die eine relativ kleine Porosität hat, gewährleistet. Als eine Folge löst sich die zweite Aktivmaterialschicht von der Metallfolie weder ab, noch fällt sie von der Metallfolie ab. Darüber hinaus erhöht sich, durch Verringern der Porosität der Region mit hoher Dichte, eine Lade- und Entladeeffizienz.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat die bipolare Elektrode, durch Vorsehen von zwei Regionen, die unterschiedliche Porositäten haben, wie eine Region mit hoher Dichte, die eine relativ kleine Porosität, und eine Region mit niedriger Dichte, die eine relativ große Porosität hat, in der zweiten Aktivmaterialschicht, eine exzellente Lade- und Entladeleistung. Des Weiteren löst sich, in der bipolaren Elektrode, die Aktivmaterialschicht von der Metallfolie weder ab noch fällt sie von der Metallfolie ab. Des Weiteren wird in der bipolaren Elektrode eine Erhöhung eines Innendrucks der Batterie unterdrückt.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht einer bipolaren Elektrode in einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 ist eine Teilquerschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1 in einer Pfeilrichtung gesehen.
3 ist eine erklärende Ansicht, die einen Hauptteil eines Verfahrens zum Herstellen einer bipolaren Elektrode in dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
4 ist eine Querschnittsansicht in einer Längsrichtung zu einer Zeit, wenn eine zweite Aktivmaterialschicht zwischen ein Paar von Kompressionswalzen in dem Herstellungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels eintritt.
5 ist eine Querschnittsansicht in einer Breitenrichtung zu einer Zeit, wenn sowohl eine erste Aktivmaterialschicht als auch eine zweite Aktivmaterialschicht zwischen ein Paar von Kompressionswalzen in dem Herstellungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels eintreten.
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie in einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In der bipolaren Elektrode funktioniert eine Metallfolie als ein Stromabnehmer. Der Stromabnehmer ist ein chemisch inerter elektronischer Leiter zum Weiterführen eines Stroms zu der Elektrode während eines Entladens oder Ladens der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie. Das Metall, das den Stromabnehmer bildet, ist nicht besonders beschränkt, solange es ein Metall ist, das einer Spannung zum in Reaktion bringen des aktiven Materials widerstehen kann. Als der Stromabnehmer kann beispielsweise eine Nickelfolie, eine nickelplattierte Kupferfolie, eine nickelplattierte Edelstahlfolie oder dergleichen verwendet werden. Die Dicke der Metallfolie kann in geeigneter Weise innerhalb des Bereichs von beispielsweise 5 bis 100 µm festgelegt werden.
Eine erste Aktivmaterialschicht enthält gewöhnlich ein erstes Aktivmaterial und ein Bindemittel. Darüber hinaus kann die erste Aktivmaterialschicht ein bekanntes Additiv wie einen Leitfähigkeitsunterstützer enthalten. Die Dicke der ersten Aktivmaterialschicht kann gemäß Elektrodencharakteristiken festgelegt werden. Beispielsweise ist die Dicke der ersten Aktivmaterialschicht von 30 bis 150 µm.
Die zweite Aktivmaterialschicht enthält gewöhnlich ein zweites Aktivmaterial und ein Bindemittel. Darüber hinaus kann die zweite Aktivmaterialschicht des Weiteren ein bekanntes Additiv wie einen Leitfähigkeitsunterstützer enthalten. Die Dicke der zweiten Aktivmaterialschicht kann gemäß Elektrodencharakteristiken festgelegt werden. Beispielsweise ist die Dicke der zweiten Aktivmaterialschicht von 30 bis 150 µm.
Das Bindemittel in diesen Aktivmaterialschichten hat eine Funktion, um das Aktivmaterial oder dergleichen mit einer Fläche der Metallfolie zu verbinden. Als das Bindemittel können öffentlich bekannte Bindemittel für Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterien verwendet werden. Als das Bindemittel können beispielsweise fluorenthaltende Harze, wie Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen und Fluorgummi, Polyolefinharze, wie Polypropylen und Polyethylen, Imidharze, wie Polyimid und Polyamidimid, cellulosehaltige Stoffe wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose und Hydroxypropylcellulose, (Meth-)Acrylatharze, die ein (Meth-)Acrylsäurederivat wie Polyacrylsäure, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäure und Polymethacrylsäureester als eine Monomereinheit enthalten, verwendet werden.
Die zweite Aktivmaterialschicht hat eine Region mit niedriger Dichte und eine Region mit hoher Dichte. Als ein Verfahren zum Ausbilden dieser Regionen werden beispielsweise die folgenden Verfahren verwendet. Das heißt zum Ausbilden der Region mit niedriger Dichte kann ein Verfahren verwendet werden, das die Porosität der Region mit niedriger Dichte größer macht als die der Region mit hoher Dichte, indem ein Schlicker verwendet wird, der sich im Inhalt des zweiten Aktivmaterials, einer Partikelgrößenverteilung, eines Bindemittelinhalts und dergleichen von einem Schlicker unterscheidet, der zum Ausbilden der Region mit hoher Dichte verwendet wird.
Des Weiteren kann ein Verfahren, um eine Beschichtungsdicke des Schlickers in der Region mit hoher Dichte größer zu machen als die in der Region mit niedriger Dichte, und zum Komprimieren der Region mit hoher Dichte durch Pressen, um die Porosität zu erhöhen, verwendet werden. Des Weiteren kann ein Verfahren verwendet werden, um eine Differenz eines Pressbetrags zu bewirken, durch ein Verfahren des Pressens nur der Region mit hoher Dichte zu der Zeit eines Pressens oder durch Pressen der Region mit hoher Dichte in stärkerer Weise als die Region mit niedriger Dichte, oder dergleichen, um die Porosität der Region mit hoher Dichte höher zu machen als die der Region mit niedriger Dichte. Diese Verfahren können unabhängig ausgeführt werden oder eine Vielzahl von Verfahren kann in Kombination verwendet werden.
Von dem Gesichtspunkt des Vereinfachens des Herstellungsprozesses der bipolaren Elektrode her, ist, von den vorstehend beschriebenen Verfahren, das Verfahren, um einen Unterschied eines Pressbetrags zu bewirken, bevorzugt. In diesem Fall, da ein Unterschied einer Porosität mit nur einer Art von Schlicker bewirkt wird, ist es nicht notwendig, eine Vielzahl von Schlickern zum Ausbilden der zweiten Aktivmaterialschicht bereitzustellen. Des Weiteren, selbst wenn der Schlicker gleichmäßig aufgebracht wird, da ein Unterschied einer Porosität aufgrund des Pressbetrags auftritt, kann die Beschichtungsmenge des Schlickers leicht gesteuert werden. Deshalb ist es, durch Verwenden des Verfahrens, um einen Unterschied eines Pressbetrags zu bewirken, nicht notwendig, die komplizierte Bereitstellung oder die präzise Steuerung der Beschichtungsmenge auszuführen, wie vorstehend beschrieben ist. Als eine Folge ist der Herstellungsprozess der bipolaren Elektrode vereinfacht.
Es ist bevorzugt, dass die Region mit hoher Dichte der zweiten Aktivmaterialschicht an einer Position angeordnet ist, die mit wenigstens einem Teil der ersten Aktivmaterialschicht in einer Draufsicht aus Sicht von einer Dickenrichtung der Metallfolie überlappt. In diesem Fall wird eine Lade- und Entladeeffizienz der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie höher, da die Elektrode aktiver in der Region mit hoher Dichte reagiert, wo die Porosität relativ klein ist und die Effizienz der Elektrodenreaktion hoch ist.
Die Porosität der Region mit hoher Dichte ist bevorzugt von 28 bis 40%. Dies verbessert die Effizienz der Elektrodenreaktion in der Region mit hoher Dichte weiter. Als eine Folge ist die Lade- und Entladeeffizienz der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie weiter verbessert.
Die Porosität der Region mit niedriger Dichte ist bevorzugt von 56 bis 63%. Somit wird eine größere Menge von Sauerstoffgas in der Region mit niedriger Dichte absorbiert. Als ein Ergebnis kann eine Erhöhung eines Innendrucks der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie effektiver unterdrückt werden. Des Weiteren wird in diesem Fall, da eine größere Menge einer Elektrolytlösung in der Region mit niedriger Dichte gehalten wird, die Lebensdauercharakteristik der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie weiter verbessert.
Die Dicke der Region mit niedriger Dichte kann dicker sein als die Dicke der Region mit hoher Dichte. Die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie hat eine Elektrodenbaugruppe, in der eine Vielzahl von Elektroden mit einem dazwischen angeordneten Separator gespeichert sind. In der Elektrodenbaugruppe, die die bipolare Elektrode hat, ist ein sogenannter Totraum ausgebildet, wo die erste Aktivmaterialschicht nicht zwischen der zweiten Aktivmaterialschicht der bipolaren Elektrode und dem Stromabnehmer der Elektrode, die benachbart zu der bipolaren Elektrode ist, vorhanden ist. Andererseits, da die Region mit niedriger Dichte in einem Umfangsabschnitt der zweiten Aktivmaterialschicht angeordnet ist, ist die Region mit niedriger Dichte in dem Totraum angeordnet. Durch Anordnen der Region mit niedriger Dichte in dem Totraum wird eine Erhöhung einer Abmessung in einer Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe unterdrückt.
Des Weiteren tritt in dem Totraum, der vorstehend beschrieben ist, da die erste Aktivmaterialschicht und die zweite Aktivmaterialschicht nicht einander zugewandt sind, eine Elektrodenreaktion kaum auf. Demzufolge wird, durch Anordnen der Region mit niedriger Dichte in dem Totraum, ein Beitrag der Elektrodenreaktion in der Region mit hoher Dichte, wo eine Effizienz der Elektrodenreaktion hoch ist, relativ erhöht, und die Lade- und Entladeeffizienz der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie wird höher.
Eine Zwischenregion, die eine größere Dicke hat, je näher sie zu der Region mit niedriger Dichte ist, kann zwischen der Region mit niedriger Dichte und der Region mit hoher Dichte angeordnet sein. In diesem Fall wird, selbst wenn die bipolare Elektrode von einer gewünschten Position während des Zusammenbauens der Elektrodenbaugruppe geringfügig versetzt wird, eine Erhöhung einer Abmessung in der Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe unterdrückt. Deshalb wird eine Arbeitsfreundlichkeit bei dem Zusammenbau der Elektrodenbaugruppe verbessert.
In der bipolaren Elektrode ist es bevorzugt, dass die erste Aktivmaterialschicht die Positivelektrodenaktivmaterialschicht ist und dass die zweite Aktivmaterialschicht die Negativelektrodenaktivmaterialschicht ist. Wie vorstehend beschrieben ist, wird Sauerstoffgas, das von der positiven Elektrode während eines Überladens erzeugt wird, in der Negativelektrodenaktivmaterialschicht absorbiert. Wenn die zweite Aktivmaterialschicht als die Negativelektrodenaktivmaterialschicht verwendet wird, wird Wasserstoff als eine Ladereserve im Voraus in der Region mit niedriger Dichte der zweiten Aktivmaterialschicht vorgesehen. Somit reagiert das Sauerstoffgas, das in dem Negativelektrodenaktivmaterial absorbiert ist, mit Wasserstoff als eine Ladereserve und wandelt sich in Wasser zurück. Als eine Folge kann eine Erhöhung des Innendrucks der Batterie aufgrund einer Ansammlung von Sauerstoffgas wirksamer unterdrückt werden.
Als das Positivelektrodenaktivmaterial wird beispielsweise Nickelhydroxid (Ni(OH)₂) verwendet. Des Weiteren wird als das Negativelektrodenaktivmaterial beispielsweise eine Wasserstoffspeicherlegierung verwendet.
Die Elektrodenbaugruppe der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie ist durch Stapeln einer Vielzahl von Elektroden, die die vorstehend beschriebenen bipolaren Elektroden haben, ausgebildet, wobei Separatoren zwischen diesen angeordnet sind. Das heißt, die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie, die die bipolaren Elektroden hat, hat eine Elektrodenbaugruppe, in der eine Vielzahl von Elektroden gestapelt sind, wobei Separatoren zwischen diesen angeordnet sind. Die Elektrodenbaugruppe hat Anschlusselektroden, die an beiden Enden von dieser in der Stapelrichtung angeordnet sind, und die bipolaren Elektroden, die zwischen den Anschlusselektroden angeordnet sind.
Die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie hat eine exzellente Lade- und Entladeleistung, wie vorstehend beschrieben ist, durch Verwenden der bipolaren Elektrode in der Elektrodenbaugruppe. Des Weiteren löst sich, gemäß der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie, die Aktivmaterialschicht von der Metallfolie weder ab noch fällt sie von der Metallfolie ab. Des Weiteren wird gemäß der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie eine Erhöhung eines Innendrucks der Batterie unterdrückt.
Die bipolare Elektrode, die in der Elektrodenbaugruppe umfasst ist, kann eine einzelne bipolare Elektrode oder eine Vielzahl von bipolaren Elektroden sein. Des Weiteren kann, als ein Separator, der zwischen den Elektroden angeordnet ist, ein öffentlich bekanntes Material verwendet werden. Beispielsweise kann der Separator ein Vliesstoff oder ein Gewebe sein, der/das aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, wie Polytetrafluorethylen, Polypropylen, Polyethylen, Polyimid, Polyamid oder dergleichen. Des Weiteren kann der Separator ein poröser Körper sein, der aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, wie aus einer Keramik. Des Weiteren kann der Separator ein gestapelter Körper sein, in dem zwei oder mehr Lagen von dem vorstehend beschriebenen Vliesstoff, dem vorstehend beschriebenen Gewebe und dem vorstehend beschriebenen porösen Körper gestapelt sind.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie eine hohe Energiedichte und hält eine hohe Batteriekapazität über eine lange Zeitspanne aufrecht. Deshalb wird die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie für Fahrzeuge verwendet, wie beispielsweise für einen Gabelstapler, ein Hybridfahrzeug und ein elektrisches Fahrzeug.
Ausfü h ru ngsbeispiele
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein Ausführungsbeispiel der bipolaren Elektrode wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, hat eine bipolare Elektrode 1 eine Metallfolie 2, eine erste Aktivmaterialschicht 3, die an einer vorderen Fläche der Metallfolie 2 vorgesehen ist, und eine zweite Aktivmaterialschicht 4, die eine größere Fläche als die erste Aktivmaterialschicht 3 hat und an einer hinteren Fläche der Metallfolie 2 vorgesehen ist. Die zweite Aktivmaterialschicht 4 hat Regionen 41 mit niedriger Dichte, die in einem Umfangsabschnitt in einer Draufsicht aus Sicht von einer Dickenrichtung der Metallfolie 2 angeordnet sind, und eine Region 42 mit hoher Dichte, die inwärts von den Regionen 41 mit niedriger Dichte angeordnet ist und eine Porosität hat, die kleiner ist als die der Regionen 41 mit niedriger Dichte.
Wie in 1 dargestellt ist, hat die Metallfolie 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine rechteckige Form in einer Draufsicht aus Sicht von der Dickenrichtung von dieser. Abmessungen der Metallfolie 2 sind 350 mm in der Länge, 220 mm in der Breite und 25 µm in der Dicke. Darüber hinaus ist die Metallfolie 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Nickelfolie.
An der vorderen Fläche der Metallfolie 2 ist die erste Aktivmaterialschicht 3 vorgesehen, die eine rechteckige Form in einer Draufsicht aus Sicht von der Dickenrichtung von dieser hat. Die erste Aktivmaterialschicht 3 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Positivelektrodenaktivmaterialschicht und enthält Nickelhydroxyd als ein Positivelektrodenaktivmaterial und eine Acrylharzemulsion und Carboxymethylcellulose als Bindemittel. Abmessungen der erste Aktivmaterialschicht 3 sind 336 mm in der Länge, 206 mm in der Breite und 90 µm in der Dicke.
An der hinteren Fläche der Metallfolie 2 ist die zweite Aktivmaterialschicht 4 vorgesehen, die eine rechteckige Form in einer Draufsicht aus Sicht von der Dickenrichtung von dieser hat. Die zweite Aktivmaterialschicht 4 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Negativelektrodenaktivmaterialschicht und enthält eine Wasserstoffspeicherlegierung als ein Negativelektrodenaktivmaterial und eine Acrylharzemulsion und Carboxymethylcellulose als Bindemittel. Abmessungen der zweiten Aktivmaterialschicht 4 sind 340 mm in der Länge und 210 mm in der Breite.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, sind die Regionen 41 mit niedriger Dichte an beiden Enden in einer Breitenrichtung der zweiten Aktivmaterialschicht 4 vorgesehen und erstrecken sich entlang langen Seiten der zweiten Aktivmaterialschicht 4. Die Regionen 41 mit niedriger Dichte haben eine Dicke von 110 µm und eine Porosität von 56 bis 63%.
Des Weiteren ist die Region 42 mit hoher Dichte, die eine rechteckige Form hat, inwärts von den Regionen 41 mit niedriger Dichte in der Breitenrichtung vorgesehen. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist die Region 42 mit hoher Dichte an einer Position angeordnet, die mit der gesamten ersten Aktivmaterialschicht 3 in einer Draufsicht aus Sicht von der Dickenrichtung der Metallfolie 2 überlappt. Die Region 42 mit hoher Dichte hat eine Dicke von 70 µm und eine Porosität von 28 bis 40%.
Die Porosität der Regionen 41 mit niedriger Dichte und der Region 42 mit hoher Dichte können durch das folgende Messverfahren erhalten werden. Das heißt, eine Probe zur Messung wird von jeder Region genommen, und eine Elektrodendichte (g/cm³) der Probe, die Poren enthält, wird durch Teilen der Masse (g) dieser Probe durch das Volumen (cm³) berechnet. Des Weiteren wird, auf der Basis eines Volumenverhältnisses (vol%) und einer wahren Dichte (g/cm³) des Materials, das in dieser Probe enthalten ist, die Elektrodendichte (g/cm³) der Probe, wenn angenommen wird, dass keine Pore vorhanden ist, berechnet.
Durch Teilen der Elektrodendichte (g/cm³) der Probe, die Poren hat, die erhalten wird, wie vorstehend beschrieben ist, durch die Elektrodendichte (g/cm³) der Probe, wenn angenommen wird, dass keine Pore vorhanden ist, wird eine Füllrate (%) der Probe erhalten. Der Wert, der durch Subtrahieren der Füllrate (%) von 100% erhalten wird, ist die Porosität (%).
Wie in 2 dargestellt ist, ist zwischen der Region 41 mit niedriger Dichte und der Region 42 mit hoher Dichte eine Zwischenregion 43 angeordnet, die eine größere Dicke hat, je näher sie zu der Region 41 mit niedriger Dichte ist.
Die bipolare Elektrode 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird beispielsweise durch ein Verfahren hergestellt, das in 3 dargestellt ist. Wie in 3 dargestellt ist, wird die Metallfolie 2 von einer Metallfolienrolle 20 herausgezogen und entlang einer Beförderungsrichtung 800 befördert. An der vorderen Fläche der Metallfolie 2 wird die erste Aktivmaterialschicht 3, die eine gleichmäßige Dicke hat und die die vorstehend beschriebenen Abmessungen hat, ausgebildet. Dann wird die zweite Aktivmaterialschicht 4, die eine gleichmäßige Dicke hat und die die vorstehend beschriebenen Abmessungen hat, an der hinteren Fläche der Metallfolie 2 ausgebildet. Darüber hinaus werden diese Aktivmaterialschichten 3, 4 beispielsweise durch Aufbringen eines Schlickers, der ein aktives Material und ein Bindemittel enthält, ausgebildet.
Anschließend wird die Metallfolie 2, an der die Aktivmaterialschichten 3, 4 ausgebildet sind, zwischen einem Paar Kompressionswalzen 8 (8a, 8b), die in Richtungen eines Pfeils 801 drehen, hindurchgeführt, wodurch die erste Aktivmaterialschicht 3 und die zweite Aktivmaterialschicht 4 gepresst werden. Zu einer Zeit, wenn die zweite Aktivmaterialschicht 4 zwischen das Paar Kompressionswalzen 8 kommt, wie in 4 dargestellt ist, ist die erste Aktivmaterialschicht 3 nicht an der vorderen Fläche der Metallfolie 2 vorhanden. Deshalb wird der gesamte Bereich in der Breitenrichtung der zweiten Aktivmaterialschicht 4 durch das Paar Kompressionswalzen 8 gepresst.
Wenn sich die Metallfolie 2 weiter voran bewegt und sowohl die erste Aktivmaterialschicht 3 als auch die zweiten Aktivmaterialschicht 4 zwischen das Paar von Kompressionswalzen 8 kommen, werden sowohl die erste Aktivmaterialschicht 3 als auch die zweite Aktivmaterialschicht 4, wie in 5 gezeigt ist, in einem mittleren Abschnitt in der Breitenrichtung, d. h. einer Richtung senkrecht zu sowohl der Beförderungsrichtung 800 als auch der Dickenrichtung der Metallfolie 2, gepresst. Somit wird die Region 42 mit hoher Dichte in dem mittleren Abschnitt in der Breitenrichtung der zweiten Aktivmaterialschicht 4 ausgebildet.
Da andererseits die erste Aktivmaterialschicht 3 nicht an der hinteren Fläche der Metallfolie 2 an beiden Endabschnitten in der Breitenrichtung vorhanden ist, ist ein Spalt zwischen der Kompressionswalze 8a an der Seite der ersten Aktivmaterialschicht 3 des Paars von Kompressionswalzen 8 und der Metallfolie 2 ausgebildet. Ein Endabschnitt 2a der Metallfolie, der in diesem Spalt vorhanden ist, verformt sich biegeartig, so dass der Abstand zwischen dem Endabschnitt 2a der Metallfolie und der Kompressionswalze 8b an der Seite der zweiten Aktivmaterialschicht 4 groß wird, je näher er zu einem Rand in der Breitenrichtung kommt. Als eine Folge ist die zweite Aktivmaterialschicht 4 von der Kompressionswalze 8b an den beiden Endabschnitten in der Breitenrichtung beabstandet, und die Region 41 mit niedriger Dichte wird ausgebildet. Des Weiteren wird, zwischen der Region 42 mit hoher Dichte und der Region 41 mit niedriger Dichte, die zweite Aktivmaterialschicht 4 gemäß dem Abstand zwischen der Metallfolie 2 und der Kompressionswalze 8b komprimiert. Als eine Folge wird die Zwischenregion 43, die eine größere Dicke hat, je näher sie zu der Region 41 mit niedriger Dichte ist, ausgebildet.
Dann, nachdem sich die Metallfolie 2 weiter voran bewegt hat und die erste Aktivmaterialschicht 3 vollständig zwischen dem Paar von Kompressionswalzen 8 hindurchgegangen ist, wird, in gleicher Weise wie bei 4, der gesamte Bereich in der Breitenrichtung der zweiten Aktivmaterialschicht 4 durch das Paar Kompressionswalzen 8 gepresst. Deshalb ist die Porosität von beiden Endabschnitten 44 (siehe 1) in einer Längsrichtung der zweiten Aktivmaterialschicht 4 von ungefähr einem Zwischenwert zwischen denjenigen der Region 42 mit hoher Dichte und der Region 41 mit niedriger Dichte.
Anschließend wird die Metallfolie 2 in eine gewünschte Größe geschnitten, wodurch die bipolare Elektrode 1 erhalten wird.
Als Nächstes werden ein Betrieb und eine Wirkung der bipolaren Elektrode 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. In der bipolaren Elektrode 1 ist die Porosität der zweiten Aktivmaterialschicht 4 nicht bloß erhöht, sondern die Region 41 mit niedriger Dichte ist an der bestimmten Position vorgesehen, die der Umfangsabschnitt der zweiten Aktivmaterialschicht 4 ist. Somit ist die Gesamtmenge von Sauerstoffgas, das in der zweiten Aktivmaterialschicht 4 absorbiert wird, erhöht, und eine Erhöhung des Innendrucks der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie wird unterdrückt. Des Weiteren erhöht sich die Menge der Elektrolytlösung, die in der Region 41 mit niedriger Dichte gehalten wird, und eine Konzentration eines Stroms zu einem Teil, wo die Elektrolytlösung aufgrund eines lokalen Verschwindens der Elektrolytlösung zu einer Zeit einer Überladung verbleibt, wird abgeschwächt. Als eine Folge wird eine Leistung der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie über eine lange Zeitspanne aufrechterhalten.
Des Weiteren ist eine ausreichende Haftfestigkeit der zweiten Aktivmaterialschicht 4 mit der Metallfolie 2 in der Region 42 mit hoher Dichte, die eine relativ kleine Porosität hat, gewährleistet. Als eine Folge löst sich die zweite Aktivmaterialschicht 4 von der Metallfolie 2 weder ab noch fällt sie von der Metallfolie 2 ab. Darüber hinaus erhöht sich, durch Verringern der Porosität der Region 42 mit hoher Dichte, die Lade- und Entladeeffizienz.
Des Weiteren ist, wie in 1 und 2 dargestellt ist, in einer Draufsicht aus Sicht von der Dickenrichtung der Metallfolie 2, die Region 42 mit hoher Dichte der zweiten Aktivmaterialschicht 4 an einer Position angeordnet, die mit der ersten Aktivmaterialschicht 3 überlappt. Somit können Elektrodenreaktionen in der Region 42 mit hoher Dichte aktiv bewirkt werden, die eine relativ kleine Porosität und eine hohe Effizienz einer Elektrodenreaktion hat. Als eine Folge ist die Lade- und Entladeeffizienz der Nickelwasserstoffbatterie weiter erhöht.
Die Porosität der Region 42 mit hoher Dichte ist von 28 bis 40%. Somit ist die Effizienz einer Elektrodenreaktion in der Region 42 mit hoher Dichte weiter verbessert. Als eine Folge ist die Lade- und Entladeeffizienz der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie weiter verbessert.
Die Porosität der Region 41 mit niedriger Dichte ist von 56 bis 63%. Somit wird eine große Menge von Sauerstoffgas durch die Region 41 mit niedriger Dichte der zweiten Aktivmaterialschicht 4 absorbiert. Als eine Folge kann eine Erhöhung des Innendrucks der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie wirksamer unterdrückt werden. Des Weiteren wird, durch Festlegen der Porosität der Region 41 mit niedriger Dichte auf den vorstehend genannten bestimmten Bereich, eine größere Menge der Elektrolytlösung in der Region 41 mit niedriger Dichte gehalten. Deshalb ist die Lebensdauercharakteristik der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie weiter verbessert.
Darüber hinaus ist die erste Aktivmaterialschicht 3 eine Positivelektrodenaktivmaterialschicht und die zweite Aktivmaterialschicht 4 ist eine Negativelektrodenaktivmaterialschicht. Somit wird ein Sauerstoffgas, das von der positiven Elektrode während eines Überladens erzeugt wird, in der Negativelektrodenaktivmaterialschicht absorbiert und reagiert dann mit Wasserstoff als eine Ladereserve in der Negativelektrodenaktivmaterialschicht und wird zu Wasser zurückgewandelt. Als eine Folge kann eine Erhöhung des Innendrucks der Batterie aufgrund einer Ansammlung von Sauerstoffgas wirksamer unterdrückt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat die bipolare Elektrode 1 eine exzellente Lade- und Entladeleistung. Des Weiteren lösen sich, in der bipolaren Elektrode 1, die Aktivmaterialschichten 3, 4 von der Metallfolie 2 weder ab noch fallen sie von der Metallfolie 2 ab. Des Weiteren wird in der bipolaren Elektrode 1 eine Erhöhung eines Innendrucks der Batterie unterdrückt.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5, die mit bipolaren Elektroden 1 versehen ist. Von den Bezugszeichen, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und nachfolgenden Ausführungsbeispielen verwendet werden, repräsentieren die gleichen Bezugszeichen, wie diejenigen, die in dem vorherigen Ausführungsbeispiel verwendet werden, die gleichen Komponenten und dergleichen wie die Komponenten und dergleichen in dem vorherigen Ausführungsbeispiel, wenn es nicht anderweitig beschrieben ist. Wie in 6 dargestellt ist, hat die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5 eine Elektrodenbaugruppe 10, in der eine Vielzahl von Elektroden 1, 11, 12 gestapelt sind, wobei Separatoren 13 zwischen diesen angeordnet sind. Darüber hinaus wird, als der Separator 13, ein Vliesstoff verwendet, der aus einer Polyolefin-Faser hergestellt ist. Die Elektrodenbaugruppe 10 hat Anschlusselektroden 11, 12, die an beiden Enden in einer Stapelrichtung von dieser angeordnet sind, und bipolare Elektroden 1, die zwischen den Anschlusselektroden 11, 12 angeordnet sind.
Die Elektrodenbaugruppe 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat eine Vielzahl von bipolaren Elektroden 1 zwischen einer ersten Anschlusselektrode 11, die an einem Ende in der Stapelrichtung angeordnet ist, und einer zweiten Anschlusselektrode 12, die an dem anderen Ende von dieser angeordnet ist. Die Vielzahl von bipolaren Elektroden 1 sind derart gestapelt, dass eine erste Aktivmaterialschicht 3, eine Metallfolie 2 als ein Stromabnehmer, eine zweite Aktivmaterialschicht 4 und ein Separator 13 in dieser Reihenfolge wiederholt angeordnet sind.
Eine Region 42 mit hoher Dichte der zweiten Aktivmaterialschicht 4 in jeder bipolaren Elektrode 1 ist an einer Position angeordnet, die der ersten Aktivmaterialschicht 3 der benachbarten Elektrode 1, 11 zugewandt ist, wobei ein Separator 13 dazwischen angeordnet ist. Des Weiteren ist eine Region 41 mit niedriger Dichte von jeder bipolaren Elektrode 1 in einem Totraum der Elektrodenbaugruppe 10 angeordnet, d. h. in einem Abschnitt, wo die erste Aktivmaterialschicht 3 nicht zwischen Metallfolien 2 von benachbarten Elektroden 1, 11, 12 vorhanden ist.
Die erste Anschlusselektrode 11 hat eine Metallfolie 2 und eine erste Aktivmaterialschicht 3, die an einer Fläche der Metallfolie 2 vorgesehen ist. Die erste Aktivmaterialschicht 3 der ersten Anschlusselektrode 11 ist der zweiten Aktivmaterialschicht 4 einer bipolaren Elektrode 1a zugewandt, die an einem Ende in der Stapelrichtung angeordnet ist, wobei ein Separator 13 dazwischen angeordnet ist.
Die zweite Anschlusselektrode 12 hat eine Metallfolie 2 und eine zweite Aktivmaterialschicht 4, die an einer Fläche der Metallfolie 2 vorgesehen ist. Die zweite Aktivmaterialschicht 4 der zweiten Anschlusselektrode 12 ist der ersten Aktivmaterialschicht 3 einer bipolaren Elektrode 1b zugewandt, die an dem anderen Ende in der Stapelrichtung angeordnet ist, wobei ein Separator 13 dazwischen angeordnet ist.
Die Elektrodenbaugruppe 10 ist in einem zylindrischen Gehäuse 51 aufgenommen. Des Weiteren sind offene Enden des Gehäuses 51 durch eine erste Platte 52 und eine zweite Platte 53 geschlossen. Eine Elektrolytlösung ist in den Innenraum, der von dem Gehäuse 51, der ersten Platte 52 und der zweiten Platte 53 umgeben ist, in der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5 gefüllt. Des Weiteren kann, als die Elektrolytlösung, beispielsweise eine Elektrolytlösung verwendet werden, die für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie öffentlich bekannt ist, wie eine wässrige Kaliumhydroxidlösung.
Das Gehäuse ist aus einem isolierenden Harz wie Polypropylen, Polyphenylensulfid oder modifiziertem Polyphenylenether hergestellt. In einer inneren Wand des Gehäuses 51 sind Außenumfangsränder 23 der Metallfolien 2 der bipolaren Elektroden 1 gehalten.
Die erste Platte 52 ist aus Metall hergestellt und ist mit der Metallfolie 2 der ersten Anschlusselektrode 11 und einer offenen Endfläche 511 des Gehäuses 51 in Kontakt. Des Weiteren ist ein erster Elektrodenanschluss 521 an einem Abschnitt der ersten Platte 52 angeordnet, der zu der Außenseite des Gehäuses 51 freiliegt. Der erste Elektrodenanschluss 521 ist mit der ersten Anschlusselektrode 11 elektrisch verbunden, wobei die erste Platte 52 dazwischen angeordnet ist.
Die zweite Platte 53 ist mit der Metallfolie 2 der zweiten Anschlusselektrode 12 und der anderen offenen Endfläche 512 des Gehäuses 51 in Kontakt. Des Weiteren ist ein zweiter Elektrodenanschluss 531 an einem Abschnitt der zweiten Platte 53 angebracht, der zu der Außenseite des Gehäuses 51 freiliegt. Der zweite Elektrodenanschluss 531 ist mit der zweiten Anschlusselektrode 12 elektrisch verbunden, wobei die zweite Platte 53 dazwischen angeordnet ist.
Außenumfangsränder der ersten Platte 52 und der zweiten Platte 53 erstrecken sich nach außen über das Gehäuse 51 hinaus. Der Außenumfangsrand der ersten Platte 52 und der Außenumfangsrand der zweiten Platte 53 sind durch einen Bolzen 541 und eine Mutter 542 befestigt, wobei ein isolierendes Bauteil dazwischen angeordnet ist, das nicht dargestellt ist. Somit sind die erste Platte 52 und die zweite Platte 53 in engem Kontakt mit den offenen Endflächen 511, 512 des Gehäuses 51 gebracht, und die offenen Enden des Gehäuses 51 sind geschlossen.
Als Nächstes werden der Betrieb und die Wirkung der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5 hat, wie vorstehend beschrieben ist, eine exzellente Lade- und Entladeleistung durch Verwenden der bipolaren Elektrode 1 für die Elektrodenbaugruppe 10. Des Weiteren löst sich, in der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5, die zweite Aktivmaterialschicht 4 von der Metallfolie 2 weder ab noch fällt sie von der Metallfolie 2 ab. Des Weiteren wird in der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5 eine Erhöhung des Innendrucks der Batterie 5 unterdrückt.
Des Weiteren ist die Region 41 mit niedriger Dichte der zweiten Aktivmaterialschicht 4 in dem Totraum der Elektrodenbaugruppe 10 angeordnet. Somit wird eine Erhöhung einer Abmessung in der Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 unterdrückt. Des Weiteren wird, durch Anordnen der Region 41 mit niedriger Dichte in dem Totraum, eine Elektrodenreaktion in der Region 41 mit niedriger Dichte, die eine relativ große Porosität hat und eine niedrige Effizienz einer Elektrodenreaktion hat, unterdrückt. In dieser Weise ist ein Beitrag der Elektrodenreaktion in der Region 42 mit hoher Dichte, wo die Effizienz der Elektrodenreaktion hoch ist, relativ erhöht, und die Lade- und Entladeeffizienz der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5 ist weiter verbessert.
Des Weiteren ist, zwischen der Region 41 mit niedriger Dichte und der Region 42 mit hoher Dichte die Zwischenregion 43 angeordnet, deren Dicke sich erhöht, je näher sie zu der Region 41 mit niedriger Dichte ist. Somit wird, selbst wenn die bipolare Elektrode 1 während des Zusammenbauens der Elektrodenbaugruppe 10 an einer Position angeordnet wird, die von einer gewünschten Position geringfügig versetzt ist, eine Erhöhung der Abmessung in der Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 unterdrückt. Deshalb ist eine Arbeitsfreundlichkeit eines Zusammenbaubetriebs der Elektrodenbaugruppe 10 verbessert.
Ausführungsbeispiele der bipolaren Elektrode 1 und der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie 5 gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, die in dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt sind, und die Gestaltungen können in geeigneter Weise innerhalb des Bereichs geändert werden, der von dem Kern der Erfindung nicht abweicht.
Bezugszeichenliste

1: bipolare Elektrode
2: Metallfolie
3: erste Aktivmaterialschicht
4: zweite Aktivmaterialschicht
41: Region mit niedriger Dichte
42: Region mit hoher Dichte

Claims

Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie, wobei die bipolare Elektrode Folgendes aufweist: eine Metallfolie; eine erste Aktivmaterialschicht, die an einer vorderen Fläche der Metallfolie vorgesehen ist; und eine zweite Aktivmaterialschicht, die an einer hinteren Fläche der Metallfolie vorgesehen ist und eine größere Fläche als die erste Aktivmaterialschicht hat, wobei die zweite Aktivmaterialschicht eine Region mit niedriger Dichte, die in einem Umfangsabschnitt in einer Draufsicht aus Sicht von einer Dickenrichtung der Metallfolie angeordnet ist, und eine Region mit hoher Dichte hat, die inwärts von der Region mit niedriger Dichte angeordnet ist und die eine kleinere Porosität als die Region mit niedriger Dichte hat.
Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie nach Anspruch 1, wobei die Region mit hoher Dichte an einer Position angeordnet ist, die mit wenigstens einem Teil der ersten Aktivmaterialschicht in einer Draufsicht aus Sicht von der Dickenrichtung der Metallfolie überlappt.
Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Region mit hoher Dichte eine Porosität von 28 bis 40% hat.
Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Region mit niedriger Dichte eine Porosität von 56 bis 63% hat.
Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Dicke der Region mit niedriger Dichte größer ist als eine Dicke der Region mit hoher Dichte.
Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie nach Anspruch 5, wobei eine Zwischenregion, die eine größere Dicke hat, je näher sie zu der Region mit niedriger Dichte ist, zwischen der Region mit niedriger Dichte und der Region mit hoher Dichte angeordnet ist.
Bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Aktivmaterialschicht eine Positivelektrodenaktivmaterialschicht ist und die zweite Aktivmaterialschicht eine Negativelektrodenaktivmaterialschicht ist.
Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit: einer Elektrodenbaugruppe, in der eine Vielzahl von Elektroden gestapelt sind, wobei Separatoren dazwischen angeordnet sind, wobei die Elektrodenbaugruppe Anschlusselektroden, die an beiden Enden in einer Stapelrichtung angeordnet sind, und die bipolare Elektrode für eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hat, die zwischen den Anschlusselektroden angeordnet ist.